Helium-3 Fusion - MIT OpenCourseWare
Fusion As we have already learned, the amount of energy needed to fuse nuclei is proportional to the number of protons involved in the reaction Because D-He-3 Fusion involves 3 protons as opposed to 2 with DT fusion, the amount of heat required for good fusion parameters is 100 keV This is about 10 times greater than the amount needed for DT
Physique – Chimie DS n°5 - WordPresscom
La fusion étudiée dans le réacteur international expérimental ITER à Cadarache (Bouches du Rhône) met en jeu les deux isotopes minoritaires de l'hydrogène Un noyau de deutérium (1H 2) et un noyau de tritium (1H 3) fusionnent pour donner un noyau d'hélium He (Z=2), tout en éjectant un neutron 1 Écrire l'équation de cette fusion
Fission, fusion, réactions nucléaires DEVOIR 5
La réaction de fusion la plus accessible est la réaction impliquant le deutérium et le tritium C'est sur cette réaction que se concentrent les recherches concernant la fusion contrôlée La demi-vie du tritium consommé au cours de cette réaction n'est que de 15 ans
Physique – Chimie DS n°5 – corrigé
1 équation de cette fusion nucléaire : 1H 2 + H 1 3 → He 2 4 + n 0 1 2 La température du milieu doit être de l'ordre de 100 millions de degrés pour vaincre la force de répulsion qui s'exerce entre le noyau de deutérium et celui de tritium qui sont tous deux chargés positivement 3 Énergie libérée :
EXERCICE 1 - AlloSchool
On peut extraire 33mg de deutérium à partir de 1,0L de l’eau de mer Calculer, en MeV,la valeur absolue de l’énergie que l’on peut obtenir à partir de la réaction de fusion du tritium et du deutérium extrait de 1 m3 de l’eau de mer 0-4 k l † E A-l (MeV/nucléon) A 50 100 150 200 250 Figure2 ln N 0 22 50 t (ans) 48,75 Figure 1
Premier exercice (7 ½ pts) Oscillateur mécanique
La fusion nucléaire contrôlée, si la technique en été maîtrisée, offre d'énormes possibilités énergétiques a Actuellement, dans les centres de recherche, toutes les études portent sur la réaction de fusion qui se produit entre un noyau de deutérium
PHYSIQUE / Unité :2
On peut extraire 33mg de deutérium à partir de 1,0L de l’eau de mer Calculer, en MeV la valeur absolue de l’énergie que l’on peut obtenir à partir de la réaction de fusion du tritium et du deutérium extrait de 1 m3 de l’eau de mer 1- Donner une définition rapide des mots « fusion nucléaire » et « fission nucléaire »
Exercices du chapitre Physique 5 : Noyaux, masse et énergie
— deuxième étape : un noyau d'hydrogène et un noyau de deutérium fusionnent pour donner un noyau d'hélium 32He ; — troisième étape : deux noyaux d'hélium fusionnent en un noyau d'hélium 42He Il se forme également de l'hydrogène 1 Écrire les équations traduisant chacune des étapes de fusion décrites ci-dessus
ARn A 86 2 Z Z 1 82 H + A X He - AlloSchool
Exercice n °2 : Fusion (9 pts) La fusion thermonucléaire des protons dans le Soleil produit des noyaux d’hélium suivant la réation glo ale d’équation : H He 0 e 1 4 2 1 4 1 2 A Etude de la réaction de fusion : 1 A quoi correspond la particule notée 1 0e dans l’équation ? 2
Fusion et fission nucléaires - CRDP
«La fusion nucléaire est une formidable source d'énergie qui fait briller les étoiles Elle devrait offrir à l'humanité une source d'énergie inépuisable Contrairement à la fission nucléaire mise en œuvre dans les réacteurs nucléaires producteurs d'électricité, la fusion est moins polluante
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ΓέϭΩ ΔϨγ2005 ΔϳΩΎόϟ
Cette épreuve est constituée de trois exercices répartis sur deux pages numérotées 1 et 2.
L'usage des calculatrices non programmables est autorisé. Premier exercice (6 ½ pts.) Conversion de l"énergieUn skieur,
de masse M = 80 kg, descend une piste suivant une trajectoire rectiligne avec une vitesse constante de 10 m/s. En glissant sur la piste, le skieur passe par les positions A et B d'altitudes respectives h A = 200 m et hB = 35 m par rapport à un plan horizontal passant par O. Ce plan est choisi comme niveau de référence de l'énergie potentielle de pesanteur (E P = 0).Prendre g = 10 m/s
2 1 ) Lors de la descente, le système (skieur - Terre) perd de l'énergie potentielle. Pourquoi? 2 ) a- Calculer les valeurs, E mA et E mB , de l"énergie mécanique du système (skieur - Terre) lors du passage par A et par B. b- Calculer la diminution E de cette énergie mécanique entre A et B. c- À quoi est due cette diminution ? d- Sous quelle forme d'énergie, cette diminution apparaît-elle ? 3 ) En absorbant 90% de E, une quantité de neige, de masse m, fond. a - Calculer la valeur de l'énergie absorbée par la neige sur le parcours AB. b- Sachant que 1 kg de neige nécessite une énergie de 336000 J pour fondre, calculer m. Deuxième exercice ( 7pts.) Fusion et fission nucléaires Lire attentivement l"extrait suivant et répondre aux questions."La fusion nucléaire est une formidable source d'énergie qui fait briller les étoiles. Elle devrait
offrir à l'humanité une source d'énergie inépuisable. Contrairement à la fission nucléaire mise enoeuvre dans les réacteurs nucléaires producteurs d'électricité, la fusion est moins polluante...
En effet, quand la fission brise des atomes lourds (uranium et plutonium) pour libérer sa force, la fusion assemble des atomes légers de deutérium H 2 1 et de tritium H 3 1 , deux isotopes de l'hydrogène, pour produire de l'hélium He 4 2 et une autre particuleDans la réalité, les choses sont plus délicates, car si l'homme est capable, depuis plus d'un
demi-siècle, de libérer violemment les forces de la fission (bombe atomique) et celles de la fusion
(bombe à hydrogène), il n'a cependant réussi à domestiquer que la première... Fait remarquable, il suffit de 11 kg d'hydrogène pour produire 10 9W électriques alors que, pour la
même énergie, un réacteur nucléaire consomme 500 kg d'uranium et une centrale thermique 5 000
tonnes de fuel ou 10000 tonnes de charbon.»Le Monde : novembre 2003
h A A B h B O 1Questions
1 ) Préciser l'origine de l'énergie "qui fait briller les étoiles». 2 ) Pourquoi H 2 1 et H 3 1 sont-ils dits isotopes ? 3) a- Écrire, en utilisant les lois de conservation, l'équation de la réaction entre un noyau de
deutérium et un noyau de tritium. b- Nommer la particule émise. 4 ) La fusion est moins polluante que la fission. Pourquoi? 5 ) On relève de l'extrait la phrase: "la fission brise des atomes lourds (uranium et plutonium) pour libérer sa force». a - Nommer la particule qui assure la fission de l'uranium 235. b- Deux mots, "atomes» et " force », sont utilisées dans cette phrase. Remplacer ces deux mots par d'autres, mieux adaptés dans le domaine nucléaire. 6) Expliquer pourquoi la fusion nucléaire nécessite une température très grande pour pouvoir se réaliser.
7) Relever du texte, a- la phrase qui montre, jusqu'à cette époque, que la fission nucléaire est exploitée
comme une source d'énergie tandis que la fusion ne l'est pas. b- un indicateur qui montre que la fusion nucléaire est plus énergétique que la fission nucléaire. Troisième exercice (6 ½ pts.) Système solaireDans le tableau ci-dessous sont groupées certaines caractéristiques des planètes du Système
solaire.Questions
1- Les planètes du système solaire sont classées en deux groupes: groupe des planètes internes et
groupe des planètes externes. a - Les planètes de l'un de ces deux groupes sont dites telluriques. De quel groupe des planètes s'agit-il? b- Nommer deux planètes de chaque groupe. 2 - a- Relever du tableau deux caractéristiques qui différencient ces deux groupes. b- Les planètes externes sont gazeuses à l'exception d'une. Laquelle? 3- Le fait de parler d'une " Distance moyenne au Soleil » montre que la trajectoire d'une planète
n'est pas circulaire. a - Préciser l'allure de la trajectoire d'une planète. b- Nommer le savant qui a énoncé la loi relative à cette trajectoire. 4- Dans la colonne "Durée d'une révolution autour du Soleil», les valeurs " 1,88 », " 164 » et
" 0,61 » n'ont pas été mentionnées. Attribuer, en le justifiant, la valeur correspondant à chaque
planète 5- En se référant à la colonne "Masse volumique», préciser, en le justifiant, la planète qui
"peut flotter sur l'eau». PlanèteDistance
moyenne auSoleil
(U.A.)Durée d"une
révolution autour du Soleil (année) Masse volumique (g/cm 3 ) TempératureSuperficielle
o C )Jupiter 5,20 11,86 1,33 -150
Uranus 19,19 84 1,30 -200
Vénus 0,72 5,24 480
Terre 1 1 5,51 22
Saturne 9,53 29,45 0,69 -180
Pluton 39,53 247,7 2 -230
Mars 1,52 3,94 -170 à 35
Mercure 0,38 0,23 5,43 -170 à 400
Neptune 30 1,76 -210
2Premier exercice (6 ½ pts.) Deuxième exercice (7 pts.) Troisième exercice (6 ½ pts.) 1) L'altitude diminue (½ pt)